rapport de stage janus : radiographie par les rayons ... - HAL - IN2P3

En générale on distingue 3 cas de figure pour étudier la diffusion de
Coulomb :
• La diffusion simple : si l’absorbeur est très fin de telle manière à
ce qu’il y ait très peu de diffusion la formule de Rutherford
énoncée précédemment est suffisante.
• La diffusion plurielle : si le nombre moyen de diffusion est
inférieur à 20 on est dans le cas d’une diffusion plurielle. C’est le
cas le plus difficile à traiter car ni la formule de Rutherford ni les
méthodes statistique classique ne peuvent s’appliquer.
• La diffusion multiple : si le nombre moyen de diffusion est
supérieur à 20 et que l’énergie perdue par la particule incidente
est négligeable on est dans le cas d’une diffusion multiple. On
traite ce problème de façon statistique pour obtenir une
probabilité de distribution de l’angle net de réflexion en fonction
de l’épaisseur du matériau traversé. C’est le cas le plus courant
et nous traiterons que celui-ci par la suite.
2) Diffusion multiple de Coulomb :
Il est extrêmement compliqué de calculer la diffusion multiple de façon
rigoureuse. Il existe de nombreux calculs plus ou moins sophistiqués mais on
utilise couramment l’approximation des petits angles de Molière.
Molière exprime l’angle polaire de distribution comme une série :
20
( η ) ( η )
⎛ 2 F1 F2
⎞
P ( θ ) dΩ = ηdη ⎜ 2exp ( − η ) + + + ... 2 ⎟
⎝ B B ⎠
Où η θ / ( θ1
B )
= et θ ( zQ pβ ) ( ρδ x A)
1 = 0.3965 / / .
δx est l’épaisseur du diffuseur en cm..
ρ est la densité du diffuseur en
3
g. cm − .
p est le moment de la particule incidente en MeV/c.